Menneskene er avlet i laboratoriet - stamcelleforskning vil gjøre diabetes sykdommer

For første gang dyrker forskerne menneskelige blodkar uten organer

En østerriksk forskningsgruppe rapporterer om en helt ny tilnærming til å kurere diabetes og andre kroniske sykdommer. For første gang lyktes forskerne å avle funksjonelle humane blodkar, dvs. blodårer, fra stamceller i laboratoriet. Laget ønsker å få ny innsikt i diabetes, kreft og andre vaskulære sykdommer.

De siste årene har stamcelleforskning gjentatte ganger vist at det er mulig å dyrke organer eller celler fra stamceller. Slike dyrkede organer kalles i jargon-vaskulære organoider. Forskere fra Institute of Molecular Biotechnology av den østerrikske Academy of Sciences (IMBA), er det første gang lyktes i å dyrke et nettverk av funksjonelle humane blodårer fra stamceller. Slike blodsystemer uten kropp bør tillate helt nye studier som kan gjøre karsykdommer herdbare. Studieresultatene ble nylig publisert i den berømte journal "Nature".

Forskning gjennombrudd eller etikk overskridelse?

IMBA-teamet snakker om en milepæl i stamcelleforskning. De såkalte blodkarets organoider fra laboratoriet bør bli en viktig driver i grunnforskning. Fordi de avlede menneskelige vene-systemene reflekterer i henhold til forskernes prosesser for organutvikling og sykdom hos mennesker. Takket være slike systemer kan det være vaskulære sykdommer som diabetes første "replay" i laboratoriet. "Vår Organoid er utrolig ligner menneskelige kapillærer og la oss for første gang for å undersøke blodårer direkte på menneskelig vev," forklarer Reiner Wimmer, førsteforfatter av studien, i en pressemelding.

Nye terapier for vaskulære sykdommer er nødvendig

De menneskelige blodkarene dekker kroppen som et fint nett og ikke bare når alle organene. De minste kapillarer, kalt kapillærer er bare noen få mikrometer i størrelse og gi hver enkelt celle i kroppen med viktige næringsstoffer og oksygen. Som forskerne rapporterer, er unormale endringer i blodkarene, som det er tilfellet med diabetes, økende over hele verden. I mellomtiden er rundt 420 millioner mennesker rammet. Som lider av diabetes, har en økt risiko for alvorlige komplikasjoner som nyresvikt, blindhet, hjerteinfarkt, hjerneslag og amputasjon. Med tallene stiger, forventer forskergruppen mer effektive terapier som skal utvikles.

Hvilken rolle spiller kapillærene i diabetes?

Ifølge forskerne foregår den første sykdomsprosessen i de små grenene av kapillærene. Ytre veggen av disse karene er innkapslet i såkalte kjellermembraner som støtter kapillærene. Disse membranene økes kraftig hos diabetespatienter, hvor næringsstoffet og oksygenforsyningen er betydelig begrenset. Dette fører ofte til de små blodkarens død.

Bredte vaskulære sykdommer

De dyrkede blodkarorganoidene fra laboratoriet gjør det mulig for første gang å simulere slike sykdomsprosesser på "ekte" blodkar. Forskerne led et næringsmedium med høyt sukkerinnhold og inflammatoriske stoffer gjennom karene. "Overraskende nok var vi i stand til å observere den typiske fortykning av basalmembranen i diabetiske organoider," sier Wimmer.

Drug test med en forskjell

I ytterligere eksperimenter testet forskerne hvordan diabetiker blodkar reagerte på dagens diabetes medisiner. De fleste medikamenter viste imidlertid ikke noen effekt. Imidlertid identifiserte teamet to molekyler (Notch3 og Dll4) som signifikant regulerer fortykning av kapillærkondemembranen. En gjennomgang av humane diabetes pasienter viste også at de hadde økt Notch3 aktivitet. Blokkering av disse signalveiene kan være en ny tilnærming til behandling av diabetes, antyder forskergruppen.

Selv nye funn i Alzheimers og kreft mulig

"På samme blodårene, men også spille i utviklingen av kreft eller Alzheimers sykdom en stor rolle," legger Josef Penn, grunnleggelsen direktør for IMBA. Hvert enkelt organ i vår organisme er koblet til sirkulasjonssystemet. Med utviklingen av blodstammeorganoider fra stamceller, har laget laget et viktig modellsystem for biomedisin, sa forskerne. (Vb)